实验室制取二氧化碳时对盐酸浓度的选择

；实验园地　ｓ　．　ｓ、，　实验室制取二氧化碳时对盐酸浓度的选择　口　杨明树　云南省水富县云天化中学摘要６５７８００　为了让学生能快速准确地进行实验，正确配制适宜的盐酸浓度，有利于引导初中学生正确探究二氧化碳的性质以　及在生活中的运用。　关键词二氧化碳盐酸浓度选择　一直以来，实验室制取二氧化碳是初中学生　必须掌握的实验之一，原理是用碳酸钙和稀盐酸　进行反应。即：　２ＨＣ１＋ＣａＣＯ３＝ＣａＣ１２＋Ｈ２０＋ＣＯ２　Ｔ　１　实验教学中面临的问题　①对于稀盐酸浓度的选择。现行教材和教参　只是告诉我们用稀盐酸，并没有明确指出具体的　浓度是多少。笔者查了一些资料，化学里讲的稀　溶液（酸或碱溶液）在未指明浓度时，一般是　幽１　１０ｍｏｌ／Ｌ、８ｍｏｌ／Ｌ、６ｍｏｌ／Ｌ、４ｍｏｌ／Ｌ、２ｍｏｌ／Ｌ的稀盐　酸各２００ｍＬ，备用。　２ｍｏｌ／Ｌ。在进行实验准备时，用２０ｍＬ　２ｍｏｌ／Ｌ的　盐酸进行实验时，产生二氧化碳的速度非常慢。　②按图１连接好装置，并进行气密性实验。　③称取１０ｇ固体碳酸钙，加入１５０ｍＬ的洁净　的锥形瓶中；先注入２０ｍＬ　１０ｍｏｌ／Ｌ稀盐酸溶液于　②在进行学生分组实验时一节课４０ｒａｉｎ，学　生要完成如下操作：检查仪器的气密性，药品的装　入，仪器连接，气体的收集，性质实验等。如果盐　酸的浓度过稀，收集二氧化碳的速度太慢，会影响　学生进行后续的实验。　分液漏斗中，进行二氧化碳气体的收集；将二氧化　碳气体通人到装有饱和碳酸氢钠溶液的集气瓶　中，记录集气瓶中二氧化碳气体收集满的时间。　③在进行实验过程中，将收集的二氧化碳气　体通人紫色的石蕊溶液中，紫色的石蕊溶液变红，　将此溶液进行加热，红色的石蕊溶液却不能重新　变成紫色。　２　问题分析及对策　④再依次用２０ｍＬ　８ｍｏｌ／Ｌ、６ｍｏｌ／Ｌ、４ｍｏｌ／Ｌ、　２ｍｏｌ／Ｌ稀盐酸溶液，重复上述步骤③的内容。记　录数据见表１。　表１　二氧化碳气体充满集气瓶所用的时间　实验一针对稀盐酸浓度的选择，进行图１　所示实验。在锥形瓶中加入１０ｇ碳酸钙固体，分　液漏斗中加入盐酸溶液，在集气瓶中装满饱和　的碳酸氢钠溶液（用排此溶液法来收集二氧化　碳气体），烧杯准备接溢流出的饱和碳酸氢钠　溶液。　实验二　针对问题３，进行图２所示实验。　按实验一方法制取二氧化碳，将气体通人到紫色　石蕊溶液中，将此溶液进行加热。　实验步骤及现象　实验步骤及现象　①将浓度为１２ｍｏｌ／Ｌ的浓盐酸分别稀释成　①取６只试管，分别贴上１２ｍｏｌ／Ｌ、１０ｍｏｌ／Ｌ、　《教学仪器与实验》第２８卷２０１２年第２期　・　２５　・　８ｍｏｌ／Ｌ、６ｍｏｌ／Ｌ、４ｍｏｌ／　水形成稀盐酸溶液。在进行加热的时候，碳酸　分解，二氧化碳从溶液里逸出，由于溶液中还有　稀盐酸，溶液始终呈酸性，因此不管怎么加热，　也不管加热多久，红色的石蕊溶液也不会变成　紫色的石蕊溶液。　图２　Ｌ、２ｍｏｌ／Ｌ的标签，用移　液管移取１０ｍＬ澄清的　石灰水于６只试管中，　备用。　②将仪器按图１连　接好，并进行气密性　实验。　③综上所述，笔者认为：实验室制取二氧化碳　的盐酸浓度宜控制在６ｍｏｌ／Ｌ到８ｍｏｌ／Ｌ。这样，　既能满足实验过程中对时间的要求，也能让学生　得到准确的实验结论。　参考文献　１　胡美玲，马雅森等．中学化学实验实用手册　２中学化学教与学，２０１０（５）　③在１５０ｍＬ的锥形瓶中，加入１０ｇ固体碳酸　钙，然后小心地注入２０ｍＬ不同浓度的稀盐酸溶　液，进行二氧化碳的制取，将气体通人到紫色的石　蕊溶液中。　④将上述步骤③中反应后的溶液，在酒精灯　上加热，观察石蕊溶液的变化。实验数据如　表２。　表２石蕊溶液的变化　（收稿日期：２０１１４）６—２０）　乙醇与钠的反应实验改进　口　杨玉铭　湖北省郧县第一中学４４２５００　１　材料　支管带活塞的ｕ型管、废旧洁净的钢丝球、　３　实验结论　乳胶管、尖嘴导管。　２装置图（见图１）　①从表１可见，二氧化碳气体充满集气瓶所　用的时间，与所用稀盐酸的浓度有直接的关系，浓　度越高，与等质量的碳酸钙反应所用的时间就越　短。在平时的实验过程中，如果用２ｍｏｌ／Ｌ和　４ｍｏｌ／Ｌ的稀盐酸溶液与ｌＯｇ的碳酸钙反应，收集　满１５ＯｒａＬ二氧化碳所用的时间分别为２分２２秒　和１分６秒。我们每次要用到４瓶二氧化碳气　硼一　图１　体。如果收集气体时间较长，将影响进行后续实　验的时间。　３实验操作　①将一束洁净的钢丝球塞入一侧带尖嘴导管　的ｕ型管内适当部位。如图１　ａ所示。　②从表２可见，当二氧化碳气体通入到紫色　的石蕊溶液中，石蕊溶液都变成红色。将此红　色的石蕊溶液进行加热时，通过实验发现：用　１２ｍｏｌ／Ｌ和ｌＯｍｏｌ／Ｌ的盐酸溶液分别与１Ｏｇ的　碳酸钙反应后，加热时，红色溶液颜色不变。这　是因为用１２ｍｏｌ／Ｌ和１０ｍｏｌ／Ｌ的盐酸溶液与　②将蚕豆大小的金属钠放入钢丝球上，并打　开上方活塞。　③从ｕ型管的另一侧管口注入乙醇到浸没　钠为止，同时上方活塞呈打开状。　④点燃尖嘴导管上的气体，如图１ｂ。实验完　毕后，关闭倒气一端的活塞使反应停止。　（收稿日期：２０１１４）９—２８）　１０ｇ的碳酸钙反应后，收集的气体中，不仅仅只　有二氧化碳气体，同时还含有少量的ＨＣ１气体。　二氧化碳与水生成碳酸，而少量的ＨＣ１气体与　・２６・　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ａｎｄ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　Ｖｏ１．２８，Ｎｏ．２，２０１２